肠道微生物们最喜欢的氧气浓度是多少？

　　作为人体最庞大、最复杂的微生态系统，肠道微生物本身及其代谢产物不仅能调节人体健康，更在膳食和宿主之间起到了重要的桥梁作用，肠道微生物的研究也越来越成为热点。但是肠道微生物的分离、培养及应用都面临着大量的问题。厌氧工作站的使用使得这一问题在很大程度上得到了解决，但是所有的肠道微生物都是严格厌氧微生物么？不同人群、不同部位分离出来的的不同种类的肠道微生物它们的最适生长氧气浓度也相同么？这些问题一直困扰着相关研究人员，可喜的是最近Don Whitley Scientific Limited（DWS）的一项研究成果能帮助我们较好的解答这些疑问。　　

　　DWS 的微生物学家 Andrew Pridmore 和 Charlotte Austin 最近在微生物学会的开放获取期刊上发表了他们的研究成果：Variability in oxygen tolerance among bacterial strains associated with the normal intestinal microbiota（https:///10.1099/acmi.afm2021.po0007）。该成果最早以Poster发布于“Anaerobe 2021: the microbiota and beyond”，研究了与人体肠道相关厌氧菌的耐氧性的变化。目标是将潜在病原体与正常微生物进行比较。

　　此项研究使用两台不同的DWS工作站研究了氧气对肠道微生物的影响：一台A35厌氧工作站提供严格的厌氧条件，另一台H35低氧工作站提供精确控制的氧气浓度，氧气调节的增量为 0.1%。

　　在高细菌接种浓度的初步实验中，潜在的病原体脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）和艰难梭菌（Clostridioides difficile）能在高达 2.4% v/v 的氧气浓度下生长。而常见的“正常微生物菌群”菌株：双歧杆菌（Bifidobacterium）、梭杆菌（Fusobacterium）和芬戈尔德菌（Finegoldia）可耐受 0.5 – 1.0% 的氧浓度，迟缓埃格特菌（Eggerthella lenta）仅能在0.1%氧浓度条件下生长。但像罗斯氏菌（Roseburia）、另枝菌（Alistipes）、布劳特氏菌（Blautia）和柔嫩梭菌（Faecalibacterium）这类潜在的可用于治疗的益生菌种仅在严格厌氧条件下生长，在 0.1% 氧气中培养时无法生长。

　　进一步，使用至少能耐受 0.1% 氧气的菌株与严格厌氧菌株进行定量实验以确定在氧气浓度增加的情况下较小的接种量（表面扩散板上 100-300 cfu）的回收率。菌落计数结果显示：在 2.0% v/v 氧气中，两种脆弱拟杆菌（B. fragilis）菌株和一种艰难梭菌（C. difficile）的回收率> 80%。相比之下，大芬戈尔德菌（F. magna）菌株的回收率从 0.1% 氧气中的 83% 降至 0.5% 氧气中的 <1%。

　　详细的实验结果，见下图：